环球聚焦：Incoloy 925镍基高温合金固溶处理硬度

Incoloy925合金概述

925合金是在镍基高温合金的基础上，适当提高Fe、Cr元素含量，而降低Ni 元素含量，发展形成的典型Fe-Ni-Cr系高温耐蚀合金。典型的Fe-Ni-Cr系耐蚀合金代表有Incoloy 925、Incoloy 800H、Incoloy 825等。925合金是以奥氏体y相为基体，金属间化合物y'相为主要强化相的时效强化型合金。在此基础上，通过添加微量的Mo、Cu、Ti、Al等合金元素，进一步提高合金的力学性能和热强性能，具有易于焊接、耐高温氧化、高力学强度等特性被广泛用于制造油气钻井设备上的零部件以及海水泵轴等。

(资料图片)

Incoloy 925高温镍基合金化学元素含量

925合金元素的作用

925合金中主要元素包括Ni、Cr、Mo、Ti、Cu、Al、Si等，上述每种合金元素都对于提高合金的服役性能具有重要作用，具体分析如下∶

Ni元素∶该元素保证925合金基体为奥氏体组织。因为Ni元素是奥氏体形成元素，可无限扩大奥氏体相区，在室温下能够获得稳定的奥氏体组织。Ni元素还能显著降低合金中位错运动的阻力，从而降低残余应力，极大提高基体的断裂韧性。

Cr元素∶该元素是主要的碳化物形成元素，也是保证925合金耐蚀性能的作用元素。在长时间时效过程中，它能阻止碳化物相的长大，能起到细化晶粒的作用；Cr元素还能促进杂质原子的偏聚，显著提高氧化物产生的温度，因此能提高抗氧化性能；增强固溶原子间的结合力，从而提高合金的热强性。

Mo、Ti元素∶Mo、Ti也是强碳化物形成元素，在基体中一般以碳化物形式存在，且形成的碳化物稳定不易长大，对于细化晶粒有非常显著的效果；925合金较高的热强性能主要与Mo、Ti元素有关，在时效过程中会发生二次析出。

Cu、Al、Si元素∶Cu元素是奥氏体形成元素，Al和Si都是铁素体形成元素，后面两种元素在925合金中含量极少，而少量的Si、Al可形成致密的氧化物，提高抗氧化性能。此外，Al元素还能促进形成y'相，提高合金的时效强化效果。

Inconel925 镍基高温合金Nb含量对发动机用激光增材成形组织和硬度的影响

（1）当Nb含量上升后，形成了更加明显的二次枝晶臂，随着Nb含量的增大，开始形成清晰的二次枝晶臂。当Nb加入量提高后，LAM成形得到的沉积态试样中枝晶干γ相含有的Nb比例明显升高。Nb元素可以缓解Inconel925合金枝晶干和枝晶间偏析情况，降低枝晶间和枝晶干的Nb含量差异性。

（2）经过固溶处理的各试样相对于沉积态试样在显微组织方面存在显著差异性。当固溶温度上升后，在基体内溶入了更多的枝晶间Laves相，得到了更加均匀的固溶态试样。

（3）LAM成形Inconel925镍基高温合金在显微硬度方面都表现为随Nb含量的升高而增大，在Nb含量11%时沉积态试样达到最高显微硬度值。当固溶温度上升后，试样硬度降低趋势变得更加平缓。

关键词： 高温合金 合金元素 时效强化

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